JP2001041110A - Ｅｇｒクーラ付きｅｇｒ装置 - Google Patents

Ｅｇｒクーラ付きｅｇｒ装置

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JP2001041110A
JP2001041110A JP11218640A JP21864099A JP2001041110A JP 2001041110 A JP2001041110 A JP 2001041110A JP 11218640 A JP11218640 A JP 11218640A JP 21864099 A JP21864099 A JP 21864099A JP 2001041110 A JP2001041110 A JP 2001041110A
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gas
cooler
temperature
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Hiroyuki Ichikawa
弘之 市川
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Isuzu Motors Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンの運転状態に応じて、ＥＧＲクーラを
通過するＥＧＲガスと通過しないＥＧガスとの混合比を
調整して、適正な温度のＥＧＲガスを吸気系に供給し
て、安定した燃焼ができるＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装
置を提供する。 【解決手段】エンジンＥの排気通路２と吸気通路３を連
通するＥＧＲ通路４にＥＧＲ弁41を設けると共に、該Ｅ
ＧＲ弁41の上流側のＥＧＲ通路４ａを分岐して、ＥＧＲ
クーラ42を配設したＥＧＲガス冷却通路４ｂと、流量調
整弁43を有する冷却バイパス通路４ｃとの二通路で形成
し、前記流量調整弁43の弁開度を調整することにより、
前記ＥＧＲガス冷却通路４ｂと前記冷却バイパス通路４
ｃを通過するＥＧＲガス量の割合を変化させて、前記吸
気通路３に供給するＥＧＲガス温度を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのＥＧＲ
において、ＥＧＲクーラを使用してＥＧＲガスの温度を
下げることにより、各気筒における空気の吸入効率を向
上させて、エンジンの燃焼を良好に保ちながら、燃焼温
度を下げて排気ガス中のＮＯｘを低減するＥＧＲクーラ
付きＥＧＲ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンなどの排気ガス対策
において、排気ガス中のＮＯｘの排出量を低減するため
に、排気ガスの一部を吸気に還流することで、燃焼温度
を低く抑えて、ＮＯｘの生成を抑制させるＥＧＲ（排気
再循環）が有効であることが知られ、広く実用化されて
いる。
【０００３】このＥＧＲ装置においては、例えば、図２
に示すように、エンジンＥの排気通路２から排気ガスを
分流するＥＧＲ通路４を吸気通路３側に接続して、ＥＧ
Ｒ通路４に設けたＥＧＲ弁41でＥＧＲガスＧｅの流量を
調整しながらＥＧＲを行っている。
【０００４】しかし、高温のＥＧＲガスＧｅをそのまま
吸気側に循環させると、高温で膨張したままのＥＧＲガ
スＧｅが吸気マニホールド３ｄに供給されるので、吸気
時の気筒（シリンダ）内でＥＧＲガスが占める割合が多
くなり、その分各気筒内に入る空気量が減少してしま
い、燃焼が悪化し、排ガス成分も悪化するという問題が
ある。
【０００５】そのため、ＥＧＲ通路４の途中に水冷式の
ＥＧＲクーラー42を設けて、エンジン冷却水Ｗを冷却水
通路７ａ，７ｂを通じて循環して、この冷却水Ｗにより
ＥＧＲガスＧｅを冷却して体積を減少してから、吸気マ
ニホールド３ｄに供給し、これによって、各気筒内に供
給される空気量を確保し、良好な燃焼と低ＮＯｘを実現
している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＥＧＲ
クーラには、エンジンのジャケット内を循環する冷却水
が常に流されており、この冷却水の流量によって、ＥＧ
Ｒクーラ自体の交換熱量が決まってしまうために、冬季
やエンジンスタート直後のようにエンジン冷却水及びＥ
ＧＲクーラが冷えている時や、低ＥＧＲ率のＥＧＲガス
量の少ない運転時には、ＥＧＲクーラを通過したＥＧＲ
ガスが過冷却（オーバクール）状態となる場合がある。
【０００７】そして、ＥＧＲガスが過冷却されると、エ
ンジンの暖機が遅れるばかりでなく、この過冷却状態の
低温のＥＧＲガスが気筒内に入って燃焼状態を悪化させ
て、エンジンの性能の不安定化を招くという問題があ
る。
【０００８】また、エンジンの排気ガスであるＥＧＲガ
ス中には燃焼により生成される水分が水蒸気として含ま
れているので、この水蒸気分がＥＧＲガスの過冷却によ
り結露し、この結露水が気筒に入って燃焼不良を起こす
という問題がある。
【０００９】更に、ＥＧＲクーラ内やＥＧＲ通路やその
下流で、ＥＧＲガス中の水蒸気が結露し、この結露水に
ＥＧＲガス中の硫黄酸化物が溶解して硫酸を生じて、Ｅ
ＧＲクーラやＥＧＲ通路、更にはエンジン内部を硫酸腐
蝕するので、エンジンの耐久性が悪化するという問題が
ある。
【００１０】また、ＥＧＲクーラ内の結露に、ＥＧＲガ
ス中の未燃カーボンが捕捉され、この結露が伝熱管内部
に付着して、カーボンの伝熱抵抗層を形成して、ＥＧＲ
クーラの効率を低下させたり、カーボン付着によりＥＧ
Ｒクーラが詰まったりする等の不具合が発生するという
問題がある。
【００１１】更には、結露水が吸気行程で潤滑油中に溶
けると、潤滑油を酸化するので潤滑性能が低下して各部
の磨耗が促進されるという問題もある。
【００１２】これらの問題を解決するために、特開昭55
-131556 号公報や特開昭55-131557号公報では、ＥＧＲ
クーラへの冷却水の循環量を制御してＥＧＲガス温度を
ある温度範囲に抑える方法が提案されているが、ガスの
比熱に比較して水の比熱が著しく大きいので、冷却水の
流量コントロールでＥＧＲガスの冷却温度を精密にコン
トロールすることは非常に難しく、また、冷却後のＥＧ
Ｒガス温度が変動するので、ＥＧＲクーラ内における結
露を防止しながら、適正な温度まで冷却したＥＧＲガス
を安定してシリンダ内に供給し続けることは困難である
という問題がある。
【００１３】また、特開平10-176611 号公報や特開平10
-196464 号公報に提案されているＥＧＲ装置では、ＥＧ
Ｒクーラの上流側に新気の一部を導入してＥＧＲガスを
希釈して水蒸気濃度を低下させたり、ＥＧＲクーラを通
過したＥＧＲガスの一部を排気戻し通路から排気通路に
戻すことにより、ＥＧＲクーラに多量の排気ガスを流し
てＥＧＲガスの過冷却を防止しているが、ＥＧＲクーラ
を通過するガス量がいずれも増加するので、ＥＧＲクー
ラが大型化するという問題がある。
【００１４】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的は、エンジンのＥＧＲクーラ付
きＥＧＲ装置において、エンジンの運転状態に応じて、
ＥＧＲクーラを通過する冷却されたＥＧＲガスと通過し
ない高温のままのＥＧＲガスとの混合比を調整すること
により、ＥＧＲガス温度を適正な温度にして吸気系に供
給して、安定した良好な燃焼を得ることができるＥＧＲ
クーラー付きＥＧＲ装置を提供することにある。
【００１５】また、第２の目的は、ＥＧＲクーラに結露
しないように、最低量のＥＧＲガスを流すことにより、
硫酸腐蝕及びカーボンの付着の原因となるＥＧＲクーラ
ー内の結露を防止して、ＥＧＲクーラー、更に、ＥＧＲ
通路、ひいてはエンジンの耐久性を向上できるＥＧＲク
ーラー付きＥＧＲ装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置は、以下のよ
うに構成される。 １）エンジンの排気通路と吸気通路を連通するＥＧＲ通
路にＥＧＲ弁を設けると共に、該ＥＧＲ弁の上流側のＥ
ＧＲ通路を分岐して、ＥＧＲクーラを配設したＥＧＲガ
ス冷却通路と、該ＥＧＲガス冷却通路と並行し、かつ、
流量調整弁を有する冷却バイパス通路とで形成し、前記
流量調整弁の弁開度を調整することにより、前記ＥＧＲ
ガス冷却通路と前記冷却バイパス通路を通過するＥＧＲ
ガス量の割合を変化させて、前記吸気通路に供給される
ＥＧＲガス温度を調整するように構成する。
【００１７】このＥＧＲガス量の割合の変化は、流量調
整弁の弁開度の調整を次のように行うことで達成でき
る。
【００１８】即ち、流量調整弁の弁開度を大きくして、
冷却バイパス通路の通気抵抗をＥＧＲガス冷却通路の通
気抵抗よりも下げることで、ＥＧＲガスを通気抵抗の少
ない冷却バイパス通路側に優先的に流すことができ、高
温のままのＥＧＲガスの割合を増加でき、冷却されたＥ
ＧＲガスと混合したＥＧＲガスの温度を上昇させること
ができる。
【００１９】また、流量調整弁の弁開度を小さくして、
冷却バイパス通路の通気抵抗をＥＧＲガス冷却通路の通
気抵抗よりも上げることで、ＥＧＲガスを通気抵抗の少
ないＥＧＲガス冷却通路側に優先的に流すことができ、
冷却されるＥＧＲガスの割合を増加でき、冷却されない
ＥＧＲガスと混合したＥＧＲガスの温度を下降させるこ
とができる。
【００２０】以上の構成のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置
によれば、ＥＧＲクーラを通過するＥＧＲガス量を、並
行する冷却バイバス通路の流量調整弁で調整してＥＧＲ
ガス温度を調整することができ、また、ＥＧＲ率はＥＧ
Ｒ弁で調整することができるので、適切なＥＧＲ率とガ
ス温度のＥＧＲガスでＥＧＲ運転でき、良好な燃焼状態
を維持しながら、排気ガスを低ＮＯｘ状態にすることが
できる。
【００２１】これにより、エンジンチューニングをより
精密に行うことができ、また、ＥＧＲクーラを通過する
排気ガスの過冷却を防止できるので、結露及び結露に起
因する硫酸腐蝕や、カーボン付着によるＥＧＲクーラの
詰まりを防止できる。 ２）そして、上記のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置におい
て、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
と、該運転状態検出手段による検出値に基づいて、前記
流量調整弁を制御する制御手段とを備えて構成する。
【００２２】以上の構成のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置
によれば、エンジンのＥＧＲクーラシステムにおいて、
ＥＧＲクーラを通過して冷却された低温のＥＧＲガス
と、バイパス通路を通過し冷却されていない高温のＥＧ
Ｒガスとの割合をエンジンの運転条件、例えば、エンジ
ン回転数、負荷（アクセル開度）、冷却水温度、吸気温
度、吸気量等の幾つかの組み合わせを指標とする運転条
件に応じて流量調整弁で調整制御し、ＥＧＲガスの温度
を最適な温度に調整できるので、この運転条件に対する
最適なＥＧＲ率及びＥＧＲガス温度でＥＧＲ運転でき
る。 ３）また、上記のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置におい
て、ＥＧＲガス冷却通路と冷却バイパス通路とが合流し
た後の下流側のＥＧＲガス冷却通路にＥＧＲガスの温度
を検出する第１ガス温度検出手段を設け、該第１ガス温
度検出手段の検出値に基づいて前記流量調整弁を制御す
るように構成する。
【００２３】この構成により、ＥＧＲガス冷却通路と冷
却バイパス通路とを通過して合流した後のＥＧＲガスの
温度を基にして流量調整弁の弁開度を制御するので、よ
り精密に排気ガス温度の調整を行うことが可能となる。 ４）あるいは、上記のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置にお
いて、ＥＧＲクーラの内部又は、該ＥＧＲクーラの下流
側のＥＧＲガス冷却通路に、ＥＧＲガスの温度を検出す
る第２ガス温度検出手段を設け、該第２ガス温度検出手
段の検出値に基づいて前記流量調整弁を制御するように
構成する。
【００２４】この構成により、ＥＧＲクーラ内またはＥ
ＧＲクーラ通過後のガス温度でＥＧＲクーラを通過する
ガス量を調整制御できるので、即ち、ＥＧＲクーラ内の
ガス温度を正確に把握して露点以上に維持できるので、
ＥＧＲ通路内における結露を確実に防止できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明のＥＧ
Ｒクーラ付きＥＧＲ装置の実施の形態について説明す
る。 〔第１の実施の形態〕第１の実施の形態のＥＧＲクーラ
付きＥＧＲ装置は、図１に示すように、エンジンＥの排
気マニホールド２ａや排気管２ｂなどの排気通路２と吸
気通路３とを、ＥＧＲ弁41を設けたＥＧＲ通路４で接続
し、このＥＧＲ弁41の上流側のＥＧＲ通路４ａを２つの
並行する通路、即ち、ＥＧＲクーラ42を配設したＥＧＲ
ガス冷却通路４ｂと、このＥＧＲガス冷却通路４ｂを迂
回し、流量調整弁43を配設した冷却バイパス通路４ｃに
分岐して形成し、この両通路４ｂ，４ｃをＥＧＲ弁41よ
り上流側（４ｙ）で合流させる。
【００２６】このＥＧＲクーラ42には、冷却水ポンプ６
とエンジン本体１とにそれぞれ連通する冷却水通路７
ａ，７ｂを設けて、冷却水ポンプ６から供給されるエン
ジンＥの冷却水Ｗを循環させて、ＥＧＲガス冷却通路４
ｂを通過するＥＧＲガスＧｂを冷却するように構成す
る。
【００２７】そして、このＥＧＲ弁41と流量調整弁43の
弁開度の調整制御を、エンジンＥの運転条件を示す検出
値に応じて行うコントローラ（制御手段）５を設ける。
【００２８】この運転条件を示す検出値は、より具体的
には、エンジンＥの回転数（回転速度）Ｎｅ、負荷（ア
クセル開度）Ａｃｃ、冷却水温度Ｔｗ、吸気温度、吸気
量、気圧等の各種のデータの一部の組み合わせで得られ
るものであり、通常は、エンジンＥの回転数（回転速
度）Ｎｅ、負荷（アクセル開度）Ａｃｃ、冷却水温度Ｔ
ｗ等が選定され、この選定された各種データに対して、
ＥＧＲ率及びＥＧＲガス温度が設定され、マップデータ
等として予めコントローラ５に入力される。
【００２９】このコントローラ５は、図示しない回転数
センサやアクセル開度センサ等の周知のセンサ類（運転
状態検出手段）から検出される回転数Ｎｅや負荷Ａｃｃ
等の検出データを入力して、予め入力及び設定された運
転データや運転プログラムに従って、この運転条件を示
す検出値と予め入力されたデータとを比較して、設定さ
れたＥＧＲ率とＥＧＲガス温度になるように、ＥＧＲ弁
41と流量調整弁43とを制御する。
【００３０】つまり、このエンジンＥの運転状態に応じ
た最適なＥＧＲガスＧｅの流量になるようにＥＧＲ弁41
を制御し、また、最適なＥＧＲガスＧｅのガス温度にな
るように、冷却バイパス通路４ｃを通過するＥＧＲガス
Ｇｃの流量を調整するために、流量調整弁43を制御す
る。
【００３１】この流量調整弁43の制御は、予め実験や計
測や計算などによって設定された、運転条件とＥＧＲガ
ス温度の関係から導かれる弁開度になるように行う。
【００３２】以上の構成のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置
によって、ＥＧＲ運転する場合について、図１のターボ
チャージャ９を備えたエンジンＥを例にして説明する。
【００３３】排気通路２に設けられたターボチャージャ
９のタービン９ａによって駆動されるコンプレッサ９ｂ
により、吸気通路３からクリーナー８を経由して吸い込
まれた新気Ａは、排気通路３ａ，３ｂ，３ｃを順に経由
して吸気マニホールド３ｄに入り、エンジンＥの各気筒
に供給される。
【００３４】一方、各気筒から排気マニホールド２ａに
排出された排気ガスＧ＋Ｇｅの殆どの部分Ｇはタービン
９ａを回転した後、排気通路２ｃを経由して図示しない
排気ガス浄化装置を通過して排出され、ＥＧＲ運転時に
は、その一部であるＥＧＲガスＧｅは、コントローラ５
によって制御されるＥＧＲ弁41の弁開度によって、その
流量を調整されながら、ＥＧＲ通路４ａを経由し、分岐
点４ｘでＥＧＲガス冷却通路４ｂと冷却バイパス通路４
ｃに分岐し、その一部分ＧｂはＥＧＲクーラ42により冷
却され、他の部分Ｇｃ（＝Ｇｅ−Ｇｂ）はＥＧＲクーラ
42を迂回して冷却されないまま通過して、再度合流点４
ｙで合流し、排気通路４ｄを経由して、吸気通路３に合
流して新気Ａと混合し、この混合ガスＡ＋Ｇｅが各気筒
に入る。
【００３５】このＥＧＲ運転時に、流量調整弁43の弁開
度を調整制御して、ＥＧＲガスＧｅの内のＥＧＲクーラ
42で冷却される低温のガス量Ｇｂと冷却しない高温のガ
ス量Ｇｃとの割合を調整し、ＥＧＲガスＧｅの温度Ｔｅ
を、その運転状態に応じた最適な温度にする。
【００３６】そして、低ＥＧＲ率の運転領域では、即
ち、ＥＧＲガスＧｅが過冷却され結露が生じ易い運転領
域では、流量制御弁43の弁開度を小さくしてＥＧＲクー
ラ42を通過する排気ガス量Ｇｂを増加することにより、
ＥＧＲクーラ42内のＥＧＲガス温度を上げてその露点温
度以上に保つ。
【００３７】以上の構成のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置
によれば、ＥＧＲガスＧｅの内の冷却される量を調整で
きるので、ＥＧＲガス温度をエンジンＥの運転状態に最
適な温度に調整することができる。従って、ＥＧＲガス
Ｇｅの過冷却を防止しながら、良好な燃焼を維持するこ
とができるので、効率よくＥＧＲ運転できる。
【００３８】また、このＥＧＲガス温度の調整、即ち、
冷却バイパス通路４ｃの流量調整弁43の弁開度の調整に
より、ＥＧＲガス冷却通路４ｂを通過するＥＧＲガスＧ
ｂの流量も調整できるので、間接的ながらＥＧＲクーラ
42内のＥＧＲガスＧｂの温度も調整できる。このＥＧＲ
クーラ42内のＥＧＲガスＧｂの温度調整により、ＥＧＲ
クーラ42内を結露しない温度域に維持できるので、結露
に起因する硫酸腐蝕やカーボン付着による目詰まりを防
止できる。 〔第２の実施の形態〕次の第２の実施の形態のＥＧＲク
ーラ付きＥＧＲ装置について説明する。
【００３９】この第２の実施の形態においては、第１の
実施の形態のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置に加えて、Ｅ
ＧＲガス冷却通路４ｂと冷却バイパス通路４ｃとを経由
し合流した後のＥＧＲガスＧｅ（＝Ｇｂ＋Ｇｃ）の温度
を検出するために、熱電対などの温度センサー（第１ガ
ス温度検出手段）51を合流点（４ｙ）より下流側のＥＧ
Ｒ通路４ｄに設ける。
【００４０】そして、この温度センサー51によって検出
したＥＧＲガス温度Ｔｅをコントローラ５に入力して、
このＥＧＲガス温度Ｔｅと目標のＥＧＲガス温度との偏
差によって流量制御弁43の弁開度を調整し、ＥＧＲガス
温度Ｔｅが目標のＥＧＲガス温度になるようにフィード
バック制御するように構成される。
【００４１】この目標のＥＧＲガス温度は、エンジンの
運転状態に応じて変化する値であってもよく、制御を簡
単にするためにＥＧＲガスの露点以上の適当な固定値で
あってもよい。
【００４２】更に、ＥＧＲクーラ42で結露しないＥＧＲ
ガス温度Ｔｅの上限値Ｔｅｕを、予め実験や計測や計算
などによって設定し、計測したＥＧＲガス温度Ｔｅがこ
の上限値Ｔｅｕ以下になるように流量制御弁43の弁開度
を制御する。
【００４３】即ち、上限値Ｔｅｕ以上になりそうな場合
には、流量制御弁43の弁開度を小さくして、ＥＧＲガス
冷却通路４ｂに流れるＥＧＲガスＧｂの量を増加して、
ＥＧＲクーラ42の過冷却を防止する。
【００４４】このＥＧＲ装置によれば、合流後のＥＧＲ
ガス温度Ｔｅを目標値としたフィードバック制御によ
り、ＥＧＲガスＧｅの冷却量を調整して、ＥＧＲガス温
度ＴｅをエンジンＥの運転状態に応じた最適な温度に精
度よく調整することができる。
【００４５】つまり、ＥＧＲガス温度Ｔｅを入力とする
フィードバック制御等の制御方法を採用して流量調整弁
43を制御することにより、ＥＧＲガスＧｅの冷却量を的
確に調整して、吸気通路２に供給するＥＧＲガスＧｅの
温度Ｔｅを精度良く調整することが可能となる。
【００４６】また、ＥＧＲガスＧｅの温度調整により、
ＥＧＲクーラ42を通過するＥＧＲガスＧｂの流量を調整
できるので、間接的ながらＥＧＲクーラ42内のＥＧＲガ
スＧｂの温度も調整でき、ＥＧＲクーラ42内を結露しな
い温度域に維持できる。 〔第３の実施の形態〕次の第３の実施の形態のＥＧＲク
ーラ付きＥＧＲ装置について説明する。
【００４７】この第３の実施の形態においては、第２の
実施の形態のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置において、合
流したＥＧＲガスＧｅの温度を計測する温度センサ51の
代わりに、又は、この温度センサ51に追加して、ＥＧＲ
クーラ42内またはＥＧＲクーラ42の下流側のＥＧＲガス
冷却通路４ｂに、熱電対等の温度センサ（第２ガス温度
検出手段）52を設けて構成する。
【００４８】そして、この温度センサ52で計測するＥＧ
Ｒクーラ42で冷却された後のＥＧＲガス温度Ｔｂをコン
トローラ５に入力して、このＥＧＲガス温度Ｔｂが、予
め実験や計測や計算などによって設定した、ＥＧＲクー
ラ42で結露しないＥＧＲガス温度の下限値Ｔｂｄ以下
に、ＥＧＲガス温度Ｔｂがならないように、流量制御弁
43の弁開度を制御する。
【００４９】即ち、下限値Ｔｂｄ以下になりそうな場合
には、流量制御弁43の弁開度を小さくして、ＥＧＲガス
冷却通路４ｂに流れるＥＧＲガスＧｂの量を増加する。
【００５０】この第３の実施の形態のＥＧＲクーラ付き
ＥＧＲ装置によれば、ＥＧＲクーラ42を通過中または通
過後のガス温度Ｔｂを直接監視しながら、流量制御弁43
の制御によりＥＧＲクーラ42を通過させるＥＧＲガスＧ
ｂの流量を調整できるので、ＥＧＲクーラ42内における
結露を確実に防止することができる。 〔効果〕従って、以上の構成のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ
装置によれば、次の効果を奏することができる。１）最
適なＥＧＲ率及び最適なＥＧＲガス温度でＥＧＲ運転で
きる。
【００５１】エンジンＥにおいてＥＧＲ運転する場合
に、吸気通路３に送り込むＥＧＲガス量ＧｅはＥＧＲ弁
41により調整できるので、エンジンＥの運転条件に応じ
たＥＧＲ率でＥＧＲすることができる。
【００５２】また、ＥＧＲガス冷却通路４ｂと冷却バイ
パス通路４ｃとの通過量の割合を、流量制御弁43により
調整制御できるので、ＥＧＲクーラ42を通過するＥＧＲ
ガスＧｂの流量ＧｂとＥＧＲクーラ42を迂回するＥＧＲ
ガスＧｃの割合を調整して、吸気通路２に入るＥＧＲガ
ス温度を調整できる。
【００５３】従って、ＥＧＲ運転時のエンジンの運転状
態に最適なガス温度のＥＧＲガスを供給することができ
るので、結露水の侵入や冷たいＥＧＲガスの吸入を避け
て、吸気効率を良好に保ちながら、良好な燃焼状態でエ
ンジンを運転でき、しかも、適切なＥＧＲを行っている
ので低ＮＯｘの排ガスとすることができる。２）ＥＧＲ
通路における結露を防止できる。
【００５４】ＥＧＲクーラ42及びＥＧＲ通路４をＥＧＲ
ガスの露点温度以上に保つことができ、ＥＧＲガスＧｂ
内の水蒸気の結露を防止できるので、この結露水に排気
ガス中の硫黄酸化物が溶解して発生する硫酸腐蝕も防止
でき、ＥＧＲクーラ42、更に、ＥＧＲ通路４、ひいては
エンジンＥの耐久性を向上できる。
【００５５】また、結露水がＥＧＲガス中のカーボンを
捕捉してＥＧＲクーラ42内の伝熱管にカーボンを付着さ
せて伝熱抵抗層を形成するのを防止できるので、ＥＧＲ
クーラ42の冷却効率の低下を防止できる。
【００５６】
【発明の効果】本発明に係るＥＧＲクーラー付きＥＧＲ
装置によれば、次のような効果を奏することができる。
【００５７】ＥＧＲクーラを通過した低温になったＥＧ
Ｒガスの量と、バイパス回路を通過してきた高温のＥＧ
Ｒガスの量との比を、その時にエンジンの運転条件に応
じて調整して、最適なＥＧＲガス温度にして吸気通路に
供給することができる。
【００５８】そのため、エンジンの出力を高く維持しな
がら、しかも低ＮＯｘで運転でき、チューニングをより
精密に行うことができる。
【００５９】冷却バイパス通路に設けた流量調整弁によ
り、冷却バイパス通路とＥＧＲガス冷却通路を流れるＥ
ＧＲガスの割合を変化させることができるので、ＥＧＲ
ガス温度を露点温度以上に保つことができる排気ガス量
をＥＧＲクーラに常時流すように制御でき、ＥＧＲクー
ラを通過するＥＧＲガスが過冷却されることを防止し
て、ＥＧＲクーラやＥＧＲ通路における結露を防止でき
る。
【００６０】従って、この結露に起因する硫酸腐蝕や伝
熱管へのカーボン付着を防止でき、ＥＧＲクーラやＥＧ
Ｒ通路等の耐久性を向上でき、また、冷却効率の低下も
防止できる。
【００６１】更に、吸気通路に供給されるＥＧＲガスの
ガス温度に基づいて流量調整弁を制御する構成により、
ＥＧＲガス温度を精度よく目標にＥＧＲガス温度に近づ
けることができる。
【００６２】また、ＥＧＲクーラの下流側の排気ガス温
度に基づいて、流量制御弁を制御する構成により、ＥＧ
Ｒクーラ通過中のＥＧＲガスの温度を直接的に調整する
ことが可能となるので、簡単な制御により確実にＥＧＲ
ガスの結露を防止できる。
【００６３】そして、特に、これらのＥＧＲクーラ付き
ＥＧＲ装置をディーゼルエンジンに適用した場合は、デ
ィーゼルエンジンの燃料油は水分及び硫黄分の含有量が
比較的多いので、燃焼後の硫酸及びカーボンの発生量が
多く、硫酸腐蝕やカーボン付着の可能性が高まるのでよ
り効果的となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すＥＧＲクーラ付きＥ
ＧＲ装置の模式的構成図である。
【図２】従来技術のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置の模式
的構成図である。
【符号の説明】
１ エンジン本体 ２ 排気通路 ２ａ 排気マニホールド ２ｂ，２ｃ 排気管 ３ 吸気通路 ３ｄ 吸気マニホールド ４ ＥＧＲ通路 ５ コントローラ（制御手段） ６ 冷却水ポンプ ７ａ，７ｂ，７ｃ 冷却水通路 ９ ターボチャージャ ９ａ タービン ９ｃ コンプレッサ 41 ＥＧＲ弁 42 ＥＧＲクーラ 43 流量調整弁 51 温度センサー（第１ガス温度検出手段） 52 温度センサー（第２ガス温度検出手段） Ａ 新気 Ｅ エンジン Ｇ 排気ガス Ｇｂ ＥＧＲガス冷却通路を通過するＥＧＲガス Ｇｃ 冷却バイパス通路を通過するＥＧＲガス Ｇｅ ＥＧＲガス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンの排気通路と吸気通路を連通す
    るＥＧＲ通路にＥＧＲ弁を設けると共に、該ＥＧＲ弁の
    上流側のＥＧＲ通路を分岐して、ＥＧＲクーラを配設し
    たＥＧＲガス冷却通路と、該ＥＧＲガス冷却通路と並行
    し、かつ、流量調整弁を有する冷却バイパス通路とで形
    成し、前記流量調整弁の弁開度を調整することにより、
    前記ＥＧＲガス冷却通路と前記冷却バイパス通路を通過
    するＥＧＲガス量の割合を変化させて、前記吸気通路に
    供給されるＥＧＲガス温度を調整することを特徴とする
    ＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置。
  2. 【請求項２】 エンジンの運転状態を検出する運転状態
    検出手段と、該運転状態検出手段による検出値に基づい
    て、前記流量調整弁を制御する制御手段とを備えたこと
    を特徴とする請求項１記載のＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装
    置。
  3. 【請求項３】前記ＥＧＲガス冷却通路と前記冷却バイパ
    ス通路とが合流した後の下流側の前記ＥＧＲ通路にＥＧ
    Ｒガスの温度を検出する第１ガス温度検出手段を設け、
    該第１ガス温度検出手段の検出値に基づいて前記流量調
    整弁を制御するように構成した請求項１又は２に記載の
    ＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置。
  4. 【請求項４】前記ＥＧＲクーラの内部又は、該ＥＧＲク
    ーラの下流側の前記ＥＧＲガス冷却通路に、ＥＧＲガス
    の温度を検出する第２ガス温度検出手段を設け、該第２
    ガス温度検出手段の検出値に基づいて前記流量調整弁を
    制御するように構成した請求項１〜３のいずれか記載の
    ＥＧＲクーラ付きＥＧＲ装置。
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